密封件200的主環(huán)106的實施例，其中局部柔性液動力密封件200中的每一個都通過被布置在主環(huán)106的相應(yīng)的凹入部202內(nèi)的相應(yīng)的波紋管彈簧300偏置。通過選擇波紋管的厚度、波紋管匝之間的間距和匝數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)期望的力和所述墊的柔性機構(gòu)的結(jié)構(gòu)力矩特性，以抵抗試圖使密封件的液動力性能不穩(wěn)定的任何氣動力矩(例如由于風(fēng)阻)。盡管在所述實施例中，每一個局部柔性液動力密封件200都通過一根波紋管彈簧300偏置，但是其它實施例可以包括其它數(shù)量的波紋管彈簧300。
[0066]圖10和圖11是端面密封件100的主環(huán)106的其它實施例的透視圖，其中示出了主環(huán)106的局部柔性液動力墊200的另一種布置。具體而言，在圖10和圖11中，主環(huán)106包括局部柔性液動力墊200的第一徑向向內(nèi)組310、和局部柔性液動力墊200的第二徑向向外組312。此外，局部柔性液動力墊的第一徑向向內(nèi)組310和第二徑向向外組312相對于彼此圍繞主環(huán)106周向54交錯。然而，在其它實施例中，第一徑向向內(nèi)組310和第二徑向向外組312不相對于彼此周向交錯。此外，如將領(lǐng)會的，第一徑向向內(nèi)組310和第二徑向向外組312可以具有相同或不同數(shù)量的局部柔性液動力墊200。此外，在圖11中，局部柔性液動力墊200的第二徑向向外組312中的每一個都包括表面處理部314。具體而言，局部柔性液動力墊200中第二徑向向外組312中的每一個都包括位于每一個液動力墊200的相應(yīng)端面206上的微米級長度尺度輪廓或凹槽314。如將領(lǐng)會的，每一個液動力墊200的相應(yīng)端面206上的微米級尺度輪廓或凹槽314可以產(chǎn)生朝向主環(huán)106的內(nèi)徑316的額外壓力，因此提供額外的液動力分離力以保持主環(huán)106不與配合環(huán)108相接觸。
[0067]圖12和圖13是端面密封件100的主環(huán)106的其它實施例的透視圖，其中示出了形成于主環(huán)106的密封端面208上的多個表面處理部或特征。例如，在圖12中，主環(huán)106的密封端面208包括凹槽320 (例如，螺旋凹槽)，所述凹槽320從密封端面208的外徑322朝向內(nèi)徑324延伸。如將領(lǐng)會的，凹槽320可以是朝向密封端面208的內(nèi)徑324延伸但是不一直延伸至該內(nèi)徑的形成在密封端面208中的凹入部。相反，每一個凹槽320都具有壩部分326。這樣一來，蒸汽46或其它氣體可以在蒸汽渦輪機36操作期間從外徑側(cè)進入凹槽320并且流過凹槽，朝向每一個凹槽320的壩部分326沿凹槽的彎曲部加速并且最終沖擊壩部分326，因此產(chǎn)生動態(tài)壓力升高以便提供液動力分離力。通過該方式，凹槽320使得能夠產(chǎn)生朝向主環(huán)106的內(nèi)徑324的額外的壓力。在圖13中，主環(huán)106的密封端面208包括Y形凹槽330。如圖所示，每一個Y形凹槽330都起始于干部分332從密封端面208的中間部朝向外徑322和內(nèi)徑324 二者延伸，以形成在到達(dá)內(nèi)徑和外徑之前終止的Y形凹槽330。當(dāng)蒸汽46或其它氣體通過孔334被供給到Y(jié)形凹槽330中。Y形凹槽330同時朝向外徑322和內(nèi)徑324 二者泵送流體，以在靠近主環(huán)106的外徑322或內(nèi)徑324的區(qū)域中產(chǎn)生液動壓力。通過凹槽的這種Y形構(gòu)造，Y形的外部分支和內(nèi)部分支提供所需的自校正液動力，以跟隨配合環(huán)密封端面210的任何圓錐度。
[0068]如將領(lǐng)會的，上文所討論的實施例中的特征(例如，表面處理部和/或輪廓)中的每一個都可以單個地或以與彼此的任何組合作為端面密封件100的不同部件中的一個或多個的一部分被包括。例如，在圖12和圖13中被示為位于初級密封端面208上的液動力特征能夠被應(yīng)用于配合環(huán)密封端面210，而初級密封端面208是毛坯平坦表面。此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將領(lǐng)會，上文所討論的多個布置、表面處理部、和其它特征可以具有其它構(gòu)造，這被認(rèn)為屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0069]本書面描述使用例子對本發(fā)明進行了公開(其中包括最佳模式)，并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明(其中包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行所包含的任何方法)。本發(fā)明的可專利范圍由權(quán)利要求限定，并且可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的其它的例子。如果這種其它的例子具有與權(quán)利要求的字面語言沒有區(qū)別的結(jié)構(gòu)元件，或者如果這種其它的例子包括與權(quán)利要求的字面語言沒有實質(zhì)區(qū)別的等同結(jié)構(gòu)元件，則期望這種其它的例子落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種系統(tǒng)，包括: 蒸汽渦輪機；以及 所述蒸汽渦輪機的端面密封件，所述端面密封件包括: 轉(zhuǎn)子環(huán)，所述轉(zhuǎn)子環(huán)聯(lián)接到所述蒸汽渦輪機的轉(zhuǎn)子；和 定子環(huán)，所述定子環(huán)聯(lián)接到所述蒸汽渦輪機的靜止殼體，其中所述定子環(huán)周向地分成多個周向節(jié)段，其中一個或多個軸承元件被布置在所述多個周向節(jié)段中的每一個之間，其中所述一個或多個軸承元件被構(gòu)造成使得多個節(jié)段能夠相對于彼此相對軸向移動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個周向節(jié)段包括第一周向節(jié)段和第二周向節(jié)段，并且所述第一周向節(jié)段和所述第二周向節(jié)段通過具有所述一個或多個軸承元件的重疊接頭界面來配合地形成所述定子環(huán)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述定子環(huán)包括聯(lián)接到所述靜止殼體的支持部分，并且所述定子環(huán)被構(gòu)造成與所述轉(zhuǎn)子環(huán)液動力地相接合。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述定子環(huán)通過在所述支持部分與所述定子環(huán)之間延伸的彈簧朝向所述轉(zhuǎn)子環(huán)偏置。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述重疊接頭界面包括兩個L形接頭界面。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述兩個L形接頭界面圍繞所述定子環(huán)的豎直軸線相對于彼此大致對稱，或者其中所述L形接頭界面中的每一個都包括第一接頭端面、第二接頭端面、和滾子接頭端面，其中所述第一接頭端面和所述滾子接頭端面大體彼此平行，并且其中所述第二接頭端面與所述第一接頭端面和所述滾子接頭端面大體垂直。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二接頭端面在所述第一接頭端面與所述滾子接頭端面之間延伸。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一周向節(jié)段和所述第二周向節(jié)段被構(gòu)造成在所述第二接頭端面處彼此相接觸。9.一種渦輪機，包括: 轉(zhuǎn)子; 靜止殼體，所述靜止殼體圍繞所述轉(zhuǎn)子布置，以及 端面密封件，所述端面密封件圍繞所述轉(zhuǎn)子布置，所述端面密封件包括: 轉(zhuǎn)子環(huán)，所述轉(zhuǎn)子環(huán)聯(lián)接到所述轉(zhuǎn)子或者與所述轉(zhuǎn)子整體形成；和 定子環(huán)，所述定子環(huán)聯(lián)接到所述靜止殼體，其中所述定子環(huán)包括: 第一節(jié)段； 第二節(jié)段；和 至少兩個軸承元件，其中所述第一節(jié)段和所述第二節(jié)段周向分開，并且所述至少兩個軸承元件被布置在所述第一節(jié)段與所述第二節(jié)段之間，并且其中所述第一節(jié)段、所述第二節(jié)段、和所述至少兩個軸承元件配合地形成所述定子環(huán)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的渦輪機，其特征在于，所述第一節(jié)段和所述第二節(jié)段均包括支持部分，所述支持部分聯(lián)接到所述靜止殼體和主環(huán)部分。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的渦輪機，其特征在于，所述第一節(jié)段和所述第二節(jié)段在兩個接頭界面處彼此抵靠和支承，其中所述接頭界面中的每一個都包括大體彼此垂直的至少兩個接頭端面。12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的渦輪機，其特征在于，所述至少兩個軸承元件包括兩個圓柱形滾子銷。13.一種系統(tǒng)，包括: 定子環(huán)，所述定子環(huán)被構(gòu)造成圍繞渦輪機的轉(zhuǎn)子布置，其中所述定子環(huán)包括第一環(huán)節(jié)段和第二環(huán)節(jié)段，所述第一環(huán)節(jié)段和所述第二環(huán)節(jié)段被構(gòu)造成配合地形成所述定子環(huán)，其中所述第一環(huán)節(jié)段和所述第二環(huán)節(jié)段周向分開并且具有被布置在所述第一環(huán)節(jié)段與所述第二環(huán)節(jié)段之間的至少一個軸承元件，并且其中所述至少一個軸承元件被構(gòu)造成使得在所述第一環(huán)節(jié)段與所述第二環(huán)節(jié)段之間的界面處所述第一環(huán)節(jié)段和所述第二環(huán)節(jié)段之間能夠相對軸向移動。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述界面包括L形界面。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述定子環(huán)被構(gòu)造成與圍繞所述渦輪機的轉(zhuǎn)子布置的轉(zhuǎn)子環(huán)液動力地相接合。
【專利摘要】本發(fā)明的實施例涉及一種端面密封件，該端面密封件包括定子環(huán)，該定子環(huán)被構(gòu)造成圍繞渦輪機的轉(zhuǎn)子布置，其中該定子環(huán)包括第一環(huán)節(jié)段和第二環(huán)節(jié)段，該第一環(huán)節(jié)段和第二環(huán)節(jié)段被構(gòu)造成配合地形成定子環(huán)，其中該第一環(huán)節(jié)段和第二環(huán)節(jié)段周向分開并且具有被布置在該第一環(huán)節(jié)段與第二環(huán)節(jié)段之間的至少一個軸承元件，并且其中該至少一個軸承元件被構(gòu)造成使得在該第一環(huán)節(jié)段與第二環(huán)節(jié)段之間的界面處第一環(huán)節(jié)段和第二環(huán)節(jié)段之間能夠相對軸向移動。
【IPC分類】F01D11/14
【公開號】CN104948239
【申請?zhí)枴緾N201510127694
【發(fā)明人】A.M.薩特, K.S.莎, R.A.比卡, 鄭小清
【申請人】通用電氣公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年3月23日
【公告號】DE102015103538A1, US20150275684